JPS5951361A - 車両用メータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、マイクロコンピュータのパルス入力方式及
びこれを用いた車両用メータ装置に関する。

従来より、第１図のブロック図に示すような、１チツプ
のマイクロコンピュータμＣＯＭを用いた自動車又は自
動二輪車（以下車両と称する）のディジタルスピードメ
ータ又はタコメータが考えられている。

このメータ装置では、センサーＳｌ、３２から出力され
る車両の推進軸の回転数及びエンジンの回転数に比例さ
れた周期のパルス信号をマイクロコンピュータμＣＯＭ
のＩ１０ボートを入力する。

マイクロコンピュータμＣＯＭは、そのＩ１０ボートの
ハイレベル／ロウレベルを判定することによってセンサ
ーＳｌ、Ｓ２のパルス信号を検出するとともに一定時間
内に供給されるパルス数を計数する。これによって、求
められた計数データは、車両スピード又はエンジン回転
速度と比例した値となる。計数データは、マイクロコン
ピュータμＣＯＭの外部に設けられ、かつバーグラフを
構成するためのドツトの数と等しいようなビット数にさ
れたシフトレジスタＳＲに供給される。シフトレジスタ
ＳＲにセットされた計数データ列は、ランチ回路を含む
駆動回路ＤＲＶを介して液晶表示装置等で構成された表
示装置Ｌ　ＣＤに供給される。

その結果、車両スピード又はエンジン回転速度がバー状
パターンをもって表示される。

このメータ装置にあっては、次のような欠点がある。

第１に、センサーＳｌ、３２から出力されるパルス信号
の取込みが、マイクロコンピュータμＣＯＭのＩ１０ボ
ートを介して行われるため面倒になる。すなわち、セン
サーＳｔ、Ｓ２から出力されるパルス信号のハイレベル
／ロウレベルの判定を可能にするため、言い換えると上
記パルス信号のサンプリングを可能にするために、マイ
クロコンピュータμＣＯＭは、上記パルス信号の最高周
波数より高く設定されたサンプリング周波数をもってＩ
１０ボートのレベルの変化を調べなければならない。こ
のため、マイクロコンピュータμＣＯＭの情報処理能力
の大半が上記サンプリング動作に使用されてしまう。

第２に、シフトレジスタＳＲへ供給されるべき表示デー
タが、パルス列として送出されるので表示データのセッ
トに時間がかかることになる。これに応じて車速、エン
ジン回転数の急激な変化にｉｌ［したデータ表示力ｒ　
！　ｆ！　＜　７）　Ａともに・表示の変化が複数のバ
ーの塊ごとに行われ、表示ドツト、）１個ずつ。ような
円滑な表示パターンの変化が困難となるので表示品質が
悪い。

こノ発明の目的は、マイクロコンピュータへの計数すべ
きパルス信号の入力を極めて簡単に行うことの出来るマ
イクロコンピュータのパルス入力方式を提供することに
ある。

この発明の他の目的は、マイクロコンピュータの情報処
理能力を損なわないパルス入力方式を提供することにあ
る。

この発明の他の目的は、表示品質を高めた車両用メータ
装置を提供することにある。

この発明の更に他の目的は、以下の説明及び図面から明
らかになるであろう。

以下、この発明を実施例とともに詳細に説明する。

第２図には、この発明を車両用メータ装置に適用した場
合の一実施例のブロック図が示されている。

同図において、マイクロコンピュータμＣＯＭは、それ
自体公知であり、従ってその内部についての詳細な説明
をしないが、演算回路、レジスタ等の各種回路とともに
、各種データが書き込まれるＲＡＭ　（ランダム・アク
セス・メモリ）や、各種プログラムが書き込まれたＲＯ
Ｍ　（リード・オンリー・メモリ）から構成される。こ
の実施例におけるマイクロコンピュータμＣＯＭは、そ
の割込み端子ＩＮＴに供給される信号の立ち上がりを検
出すると、それまで行っていたプログラム（情報処理動
作）を中断して、その割込み信号に従った割込みルーチ
ン（割込み情報処理プログラム）に移行するようにされ
ている。

この実施例では、マイクロコンピュータμＣＯＭの上記
のような割込み機能を利用してパルス入力を行うもので
ある。

すなわち、センサーＳｌ、３２は、それぞれ車軸すなわ
ち推進軸及びエンジンのクランクに結合され、それぞれ
車軸回転数及びエンジン回転数に比例した数のパルス信
号を出力する。上記センサーＳｌ、Ｓ２によって形成さ
れたパルス信号は、上記マイクロコンピュータμＣＯＭ
の割込み端子ＴＮＴに入力される。マイクロコンピュー
タμＣＯＭは、割込み情報処理プログラムを持ち、この
割込み情報処理プログラムの実行によってパルス信号の
計数動作を行う。マイクロコンビュータルＣ０部内のＲ
ＡＭの一部は、カウンタメモリ部とみなされ、他の一部
は保持メモリ部とみなされる。

ＲＡＭのセンサーＳ１もしくはＳ２に対応されたカウン
タメモリ部内のデータには、割込み情報処理フログラム
が起動される毎に＋１　（インクリメント）が加算され
る。すなわち、ＲＡＭのカウンメモリ部は、実質的にカ
ウンタとして利用される。

車速データ、エンジン回転数データは、上記割込みプロ
グラムとは別に用意された読み出しプログラムの実行に
よって形成される。すなわち、一定時間毎に上記ＲＡＭ
のカウンタ部の内容が読み出され、同じＲＡＭの保持メ
モリ部に書き込まれる。その結果、車速、エンジン回転
数のデータが得られる。

この実施例では、上記読み出しプログラムは、次の情報
処理動作を含んでいる。

１、上記カウンタメモリ部の読み出しデータと保持メモ
リ部のデータとの大小関係を判定する比較動作。２．１
．の判定動作後に上記読み出しデータを保持メモリ部に
書込むとともにカウンタメモリ部をクリアする動作。３
．上記判定結果にもとづいて外部に供給ずべき信号φＳ
及びφを形成する動作。

上記３つの動作によって形成される信号φＳはシフトク
ロックとしてシフトレジスタＳＲに供給される。信号φ
は、シフト方向制御信号として同様にシフトレジスタＳ
Ｒに供給される。シフト方向制御信号φは、上記読み出
しデータの方が大きければこれに応じて例えばハイレベ
ルとされ、逆に、小さければロウレベルとされる。

シフトクロックφＳは、上記読み出しデータと保持メモ
リ部のデータとが互いに異なっているとぎ上記制御信号
φが出力された後に出力される。

シフトクロックφＳは上記２つのデータが等しいときに
は出力されない。

この実施例では、上記マイクロコンピュータμＣＯＭの
外部に次の各回路が設けられる。

シフトレジスタＳＲは、第１図のような単方向シフトレ
ジスタＳＲと異なり、双方向シフトレジスタからそれが
構成されている。シフトレジスタＳＲの左入力端子には
、特に制限されないが、２値信号“１”が定常的に供給
され、右入カ端子には２値信号“０″が定常的に供給さ
れる。なお、上記２値信号“１”、”Ｏ”は、バーグラ
フを構成するバー（ドツト）の明、暗に対応される。

このシフトレジスタＳＲのシフトクロック端子には、上
記のようにマイクロコンピュータμｃ。

Ｍから出力されるシフトクロックφＳが供給され、その
シフト方向制御端子には、上記マイクロコンピュータμ
ＣＯＭがら出力される制御信号φが供給される。特に制
限されないが、シフトレジスタＳＲの内容の右方向シフ
ト動作は、制御信号φのハイレベルによって指示され、
逆にシフトレジスタＳＲの内容の左方向シフト動作は制
御信号φのロウレベルによって指示される。上記シフト
クロックφＳは、例えば上記制御信号φが出力された後
に出力される。これにより、シフトクロックφＳが出力
される毎に上記シフトレジスタＳＲの内容が１ビツトず
つ右又は左にシフトされることになる。シフトレジスタ
ＳＲ内の各ビットが表示装置における各単位バー状セグ
メントと対応されることによって、シフトレジスタＳＲ
内のデータの上記のような１ビツトずつのシフトは、表
示されるべきバーグラフ状パターンを単位バー状セグメ
ントずつ右方向に延長させるごと又は左方向に短縮させ
ることに対応する。

駆動回路ＤＲＶは、特に制限されないが、上記シフトレ
ジスタＳＲからのバーグラフのバーに対応した各ビット
情報を受けるラッチ回路を含んでいる。マイクロコンピ
ュータμＣＯＭは、また、上記シフトレジスタＳＲのシ
フト動作終了毎に上記ランチ回路のデータ取込みのため
のラッチパルスφｒを送出するように構成されている。

なお、表示装置ＬＣＤが液晶表示装置からなる場合、駆
動回路ＤＲＶから液晶表示装置の共通電極へ供給される
駆動電圧とセグメント電極へ供給される駆動電圧は、公
知の駆動回路と同様に周期的にそれぞれのレベルが変化
される。これにより、液晶表示装置は実質的に交流駆動
されることとなり、長寿命となる。

この実施例では、特に制限されないが、表示装置ＬＣＤ
における各パー状セグメントは、エンジン回転数対トル
ク特性を示す曲線上に位置するようにそれぞれが配列さ
れる。そのため、エンジン回転数を示すバーグラフパタ
ーンによってそのエンジン回転数におけるトルク値を示
すことができる。

第３図には、上記実施例に用いられる１チップマイクロ
コンピュータμＣＯＭの一実施例のブロック図が示され
ている。

同図において、破線で囲まれた部分の各回路ブロックは
、全体として１チップマイクロコンピュータμＣＯＭを
構成しており、公知の半導体集積回路の製造技術によっ
てシリコンのような１個の半導体基板上において形成さ
れる。

記号ＣＰＵで示されているのは、マイクロプロセッサで
あり、その主要構成ブロックが代表として例示的に示さ
れている。

Ａはアキュムレータ、Ｘはインデックスレジスタ、ＣＣ
はコンディシコンコードレジスタ、ＳＰはスタックポイ
ンタ、ＰＣＩ、ＰＣＬはプログラムカウンタ、ＣＰＵ−
Ｃ０ＮＴはＣＰＵコントローラ、ＡＬＵは算術論理ユニ
ットである。

これらのマイクロプロセッサＣＰＵの構成は、公知であ
るので、その詳細な説明を省略する。

記号Ｉ１０で示されているのは、入出力ボートであり、
その内部にデータ伝送方向レジスタを含んでいる。

また、記号■で示されているのけ、入力専用ボートであ
る。

記号Ｏ８Ｃで示されているのは、発振回路であり、特に
制限されないが、外付される水晶振動子Ｘ−ｔａｌを利
用して高精度の基準周波数信号を形１ 成する。この基準周波数信号により、マイクロプロセッ
サＣＰＵにおいて必要とされるクロックパルスが形成さ
れる。また、上記基準周波数信号は、タイマーの基準時
間パルスとしても用いられる。

このタイマーは、カウンタＣ０ＵＮＴ、プリスケーラＰ
Ｒ及びコントローラＣ０ＮＴとによって構成される。

記号ＲＡＭで示されているのは、ランダム・アクセス・
メモリであり、主として一時データの記憶回路として用
いられる。

記号ＲＯＭで示されているのは、リード・オンリー・メ
モリであり、各種情報処理のためのプログラムが書込ま
れている。

以上の各回路ブロックは、マイクロプロセッサＣＰＵを
中心としバスＢＵＳによって相互に接続されている。こ
のパスＢＬＪＳには、データバスとアドレスバスとが含
まれるものである。

このようなマイクロコンピュータμＣＯＭにおいて、上
記センサー３１．３２からのパルス信号は、割込み端子
ＩＮＴから入力される。この割込２ みｆ）ｌｉｔ子ＩＮＴのパルスエツジをマイクロプロセ
ッサＣＰＵのコントローラＣＰＵ−Ｃ０ＮＴが検出して
、ＣＰＵの実行プログラムを割込みルーチン（プログラ
ム）に移行させる。なお、このコントローラＣＰＵ−Ｃ
０ＮＴに対する他の信号Ｃは、外部からＣＰＵの動作を
停止させるホールド信号、リセットさせるリセット信号
等である。

そして、上記割込みルーチン（プログラム）において、
ＣＰＵはＲＡＭの上記カウンタメモリ部のデータを読み
出して、そのデータに＋１を加えて再び元のカウンタメ
モリ部に書き込む。このような動作が上記センサーＳ１
．Ｓ２からのパルス入力毎にそれぞれ行われるので、上
記パルス数を計数することができる。

また、上記タイマーからの一定時間信号により、ＣＰＵ
は上記カウンタメモリ部のデータＤ１と、前の計数動作
におけるデータを保持している保持メモリ部のデータＤ
２を読み出して両者の大小関係を比較判定する。

今、比較判定結果がＤＩ＞Ｄ２ならば、上記人出カポ−
Ｍ１０を通してハイレベルのシフト方向制御信号φを出
力させる。そして、同様に上記入出力ボートＩ１０を通
してｌパルスのシフトクロック信号φＳを出力さゼる。

この後、上記カウンタメモリ部のデータＤＩを保持メモ
リ部に書込み、カウンタメモリ部のデータをクリアさせ
る。

なお、上記比較判定結果が上記場合とは逆に、ＤＩ＜Ｄ
２ならば、上記入出力ボートＩ１０を通してロウレベル
のシフト方向制御信号φを出力させる。

また、上記表示装置ＬＣＤを駆動するラッチパルスφｒ
等必要なタイミングパルスを上記入出力ボートＩ１０を
通して出力する。

この実施例においては、マイクロコンピュータμＣＯＭ
において計数すべきパルスを割込み端子から入力するも
のであり、その割込み機能を利用るものであるので、極
めて簡単に計数ずべきパルスの計数動作を実行すること
ができる。すなわち、この実施例のパルス入力方式では
、従来のように非同期の入力パルスのレベル変化を常に
監視している必要がないので、その監視プログラムが省
略できるとともに入力パルスに対する応答性を高くする
ことができる。そして、この実施例では、入力パルスの
エツジに必ず応答して、その計数動作を実行するので、
前記レベル判定を伴うパルス入力のようなミス入力が生
じない。すなわち、レベル判定を伴うパルス入力では、
サンプリングタイミングと、レベル変化タイミングとが
競合すると、誤動作する可能性があるからである。

また、上記人力パルスのレベル監視プログラムが不要に
なるとともに、上記車速、エンジン回転数等のようにパ
ルス周波数が大きく変化するものにあっては、その周波
数に従って計数動作の仕事量が決定されるので、マイク
ロコンピュータμＣＯＭの情報処理能力に余裕が生じる
ものとなり、他の情報処理動作も可能となって、マイク
ロコンピュータμＣＯＭの使用効率を高めることができ
る。

５ また、この実施例のバーグラフの表示方式は、バーグラ
フのバーに対応したビット数の双方向シフトレジスタＳ
Ｒを用いているので、マイクロコンピュータμＣＯＭで
の表示信号を形成するための情報処理動作が単にデータ
読み出しと、その大小比較を行うだけと極めて簡単とな
るとともに、その表示出力信号は、１つのシフトクロッ
クφＳとシフト方向制御信号φ等であるのでその情報転
送を高速に行うことができる。

したがって、その表示データの更新周期を短くでき、し
かも１度に１個づつのバーを明るく、又は暗くさせるの
で、バー表示の変化をスムーズに見やすくすることがで
きる。

この発明は、前記実施例に限定されない。

上記マイクロコンピュータμＣＯＭは、１チツプのマイ
クロプロセッサＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭを別チップの
半導体集積回路装置で構成するものであってもよい。こ
の場合、上記ＣＰＵの割込み入力端子に計数すべきパル
ス信号が入力される。

そして、このパルスの計数動作は、汎用レジスタ６ 等を用いて行うものであってもよい。

マタ、バーグラフば、上記車両の速度、エンジン回転数
の他、例えば、カセットテーブレコーダアルイはパワー
アンプのレベルメータを構成するもの等広く利用できる
。この場合、上記のような゛双方向アラ）　Ｌｚ９．、
、夕を用いることにより、表示レベルをＡ／Ｄｉ換する
ことなく、２つのサンプリングホールド回路と、そのレ
ベル比較回路とにより、上記同様にシフトレジスタの制
御（Ｈ号が形成できるので、極めて簡単な構成によりバ
ーグラフ表示装置が実現できる。

また、上記マイクロコンピュータないしマイクロプロセ
ッサの具体的構成は、種々の実施形態を採ることができ
るものである。

さらに、双方向シフトレジスタが１ビツトづつしかシフ
ト動作を行わないので、上記駆動回路ＤＲＶは、ランチ
回路を省略するものであってもよい。そして、バーグラ
フを構成する表示装置は、上記液晶の他、バー（ドツト
）を少なくとも明。

暗の形態で表示できるものであれば何であってもよい。

この発明は、マイクロコンピュータへの計数スべきパル
ス入力方式として、又はバーグラフの表示信号形成方式
として広く利用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のディジタルスピード、タコメータの一
例を示すブロック図、 第２図は、この発明の一実施例を示すブロック図、 第３図は、第２図の実施例に用いられるｌチップマイク
ロコンピュータの一実施例を示すブロック図である。 μＣＯＭ・・マイクロコンピュータ、ＳＲ・・シフトレ
ジスタ、ＤＲＶ・・駆動回路、ＬＣＤ・・液晶表示装置
、ＳＬ、Ｓ２・・センサー、ＣＰＵ・・マイクロプロセ
ッサ、ＣＰＵ−Ｃ０ＮＴ・・ＣＰＵコントローラ、ＡＬ
Ｕ・・３ＨＦｉｂ理ユニツト、Ａ・・アキュムレータ、
Ｘ・・インデックスレジスタ、ＣＣ・・コンディジ９ン
コードレジスタ、ＳＰ・・スタックポインタ、ＰＣＩ、
ＰＣＬ・・プログラムカウンタ、ＲＡＭ・・ラング・ア
クセス・メモリ、ＲＯＭ・・リード・オンリー・メモリ
、Ｉｌｏ・・入出力ボート、■・・入力専用ボート、Ｏ
ＳＣ・・発振回路、Ｃ０ＵＮＴ・・カウンタ、Ｃ０ＮＴ
・・コントローラ、ＰＲ・・プリスケーラ、ＢＵＳ・・
バス ９ 第　　１　　図 第　　２　図 ０ 第　　３　図 Ｘ−乙ｔｌ　　　ｔｔｖｒ　　Ｃ ′　１ 〆イど釦ｑ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、割込み入力端子に計数すべきパルス信号を印加し、
   そのパルス信号により起動される割込み動作によって上
   記パルスを計数する情報処理動作を行うことを特徴とす
   るマイクロコンピュータのパルス入力方式。 ２、上記マイクロコンピュータは、１チツプの半導体集
   積回路装置により構成されるものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のマイクロコンピュータの
   パルス入力方式。 ３、割込み入力端子にパルス信号を印加し、そのパルス
   信号により起動される割込み動作より上記パルスを一定
   時間間隔で計数する動作と、前回の計数出力と新な計数
   出力との大小関係を比較する動作を含む情報処理をｆｉ
   うマイクロコンピュータと、一方の入力に情報１がセッ
   トされ、他方の入力に情報０がセットされ、上記マイク
   ロコンピュータからの比較出力によりシフト方向が制御
   される双方向レジスタと、この双方向レジスタの各段の
   信号に従って駆動されるバーグラフを構成する表示装置
   とを含むことを特徴とする車両用メータ装置。 ４、上記割込み入力端子に印加されるパルス信号は、エ
   ンジン回転数に従ったパルス信号であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の車両用メータ装置。 ５、上記割込み入力端子に印加されるパルス信号は、車
   両速度に従ったパルス信号であることを特徴とする特１
   ！ｆ！Ｉ求の範囲第３項記載の車両用メータ装置。